您所在的位置: 首页 >> 查看信息
项目编号: 201810614543
项目名称: 精子库液氮罐状态监测预警系统
所属院系: 格拉斯哥学院
项目主持人: · 姓名:高一博
· 专业:电子信息类(中外合作办学)(电子信息工程)
· Email:413613487@qq.com
项目成员: · 姓名:何林一
· 专业:电子信息类(中外合作办学)(电子信息工程)
· Email:2018190503019@std.uestc.edu.cn
项目成员: · 姓名:杨峥
· 专业:电子信息类(中外合作办学)(电子信息工程)
· Email:826617915@qq.com
指导教师1: · 姓名:张会雄
· 职称:副教授
· 研究方向:
项目内容简介:

1. 研究目的和意义:

我国一共有18个精子库。精子库通过液氮形成的低温达到对精子长期保存的目的。但是带自动监测系统的液氮罐造价高昂,好多机构无足够经费购买。我们的目标是开发便宜可靠地基于云平台的精子库液氮罐监测预警系统。以提高全国范围内所有精子库的管理水平。根据前期调研,目前全国一共有18个精子库,在液氮罐管理方面都没有远程监控。现在进口的带有远程监测报警功能的液氮罐系统动辄十几万元的报价,这不是一般机构能轻松承受的起的。现在的问题是不是技术不存在。而是便宜又可靠地系统不存在,更具体来说,能够在较低的费用基础上,就解决20个左右液氮罐有效远程监测的问题。

我们旨在开发一个轻便的系统,通过读取精子库液氮罐屏幕读数,来监测液氮罐状态。并且在液氮罐处于非正常状态是进行预警。


研究内容与方法: 

1.此次创新训练项目的研究重点是实现基本的信号采集硬件,并编写相应的信号处理软件。

针对精子库液氮罐的状态信息(液面高度,温度等),利用微型电脑和传感器开发出硬件数据监测采集系统,并通过无线网络模块将数据发送到云服务器。硬件监测系统的开发主要利用了树莓派(Raspberry Pi 3B+)和一系列传感器(摄像头等)。项目通过树莓派控制摄像头定时拍摄液氮罐显示屏幕的读数(屏幕如右图所示)从而收集液氮罐的状态信息。src=http://cxxl.uestc.edu.cn/kindeditor/attached/image/20181213/20181213092017_1726.jpg

云服务器后台存储、逻辑系统,实时接收硬件采集系统发送过来的数据,处理分析数据,根据处理结果触发预警系统。同时将数据呈现在不同的终端上。存储、逻辑系统负责处理传感器到的数据。主要方法是通过python中的PIL(PythonImaging Library)图像处理库和pytesseract(tesseract-ocr for python)进行光学字符识别。系统将识别数据与正常阈值对比,达到监测预警效果。Tesseract 是目前公认最优秀、最精确的开源 OCR 系统。 除了极高的精确度,Tesseract 也具有很高的灵活性。它可以通过训练识别出任何字体,也可以识别出任何Unicode 字符。

2.在实现基本的信号采集硬件与相应的信号处理软件的基础上,项目再去研究App推送和网络通知问题。

为了让用户能随时随地查看监测状况,呈现终端包括web、App、以及液氮房间内的大屏显示。预警系统包括邮件、终端显示、App推送和短信通知的系统结构是结合现在普遍的云服务器,将传统的精子库液氮罐人工监测的方式彻底向便捷化、智能化进行转换。本项目主要是结合传感器、微型电脑以及网络云服务实现精子库液氮罐状态实时监测预警系统。其中主要包括硬件监测系统、云服务器、预警系统和终端呈现系统。

开发平台和语言工具:

(1) 硬件的开发平台主要采用树莓派加传感器,使用python语言进行开发。

(2) 云服务器使用nginx+mysql+php

(3)终端显示根据各终端不同采用不同的语言,包括js、Java、php等。

整个系统的流程图如下图1所示。

src=http://cxxl.uestc.edu.cn/kindeditor/attached/image/20181130/20181130174230_8646.png


项目特色与创新点:

1.实现远程监测,无需人工看管。

2.能够及时,实时地反馈信息,以保证液氮罐的正常工作。

3.相比传统的自带监测系统的液氮罐,此系统可以运用于各种液氮罐,轻便,易于使用且稳定。


用户单位:电子科技大学    版权所有:南京先极科技有限公司